Ondas estacionarias en tubos

Breve estudio de ondas estacionarias
En un tubo lleno de aire se pueden generar ondas estacionarias si se hace vibrar la columna de
aire de su interior. Por ejemplo, en un tubo de una flauta de panuna perturbación inicial hace que se
propague una onda longitudinal que desplaza a las moléculas alrededor de su posición de equilibrio. La
onda que viaja dentro del tubo al llegar a un extremo deeste se reflejará, esta onda reflejada interferirá
con la incidente y formará ondas estacionarias para determinadas frecuencias propias. Esto origina una
variación de la presión a lo largo del tuboformándose zonas donde hay compresión y otras en las que
hay rarefacción.
Cuando se forma la onda estacionaria, en las posiciones donde el desplazamiento de las
moléculas (amplitud) es máximo lapresión acústica es mínima y donde el desplazamiento de las
moléculas es mínimo la presión es máxima. Por lo tanto, máximos de presión corresponden a mínimos
de desplazamiento y viceversa. Enconsecuencia se puede describir la onda acústica estacionaria o bien
como el desplazamiento de las moléculas respecto a su equilibrio o como la presión en cada punto del
tubo.

Fig 1. Variación de presión= línea de puntos Variación del desplazamiento de la partículas = línea solida.
• Se nota un desfase de /2 entre la presión y el desplazamiento

Desplazamiento de la partícula de aire en el modo fundamental de 
resonancia de un tubo abierto –
cerrado
4L

1

En el caso de un tubo con los dos extremos cerrados, hay un nodo en ambos extremos, con lo que el
modo fundamental tendrá un solovientre en el centro del tubo. Por tanto, la longitud del tubo
corresponderá a la mitad de la longitud de onda. El modo armónico siguiente tendrá tres nodos y dos
vientres, con lo que la longituddel tubo corresponderá a la longitud de la onda, y así sucesivamente.
Se puede relacionar, por lo tanto, la longitud de onda con el número de nodos

Análisis 1: Estudio 
matemático de las ...